非發(fā)射式數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波頻點(diǎn)搜索算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)字設(shè)備工作時(shí)需要晶振產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖，時(shí)鐘脈沖邊沿跳變的部分必然會(huì)產(chǎn)生電磁泄漏，并且泄漏的電磁波可能導(dǎo)致信息泄漏，因此針對(duì)非發(fā)射式數(shù)字設(shè)備電磁波泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的研究具有重要意義。然而數(shù)字設(shè)備工作時(shí)泄漏電磁波的頻點(diǎn)未知，因此不能進(jìn)行特定頻點(diǎn)的檢測(cè)，需要在一定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃描鎖定可疑頻點(diǎn)，同時(shí)，隨著電磁屏蔽技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字設(shè)備泄漏的電磁波十分微弱，在檢測(cè)時(shí)要克服背景環(huán)境的干擾，給檢測(cè)工作帶來(lái)了許多的困難。
　　本文針對(duì)非發(fā)射式

2、數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波信號(hào)的檢測(cè)開發(fā)出了一套有效可行的系統(tǒng)。其中硬件系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分：掃描變頻模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊。核心部分是掃描變頻和FPGA數(shù)據(jù)處理。經(jīng)過(guò)FPGA處理過(guò)的數(shù)據(jù)需要送到PC機(jī)，通過(guò)算法處理后將結(jié)果顯示出來(lái)。PC端軟件部分是基于MFC架構(gòu)編寫的多線程程序，程序采用了K-means聚類識(shí)別算法，聚類算法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算時(shí)間短、處理速度快，能夠在背景噪聲中識(shí)別出新出現(xiàn)的微弱信號(hào)。
　　目前對(duì)數(shù)據(jù)處

3、理的算法可以實(shí)現(xiàn)基本檢測(cè)功能，但是精確度不高，易受到背景環(huán)境的影響，并且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描的功能。本文通過(guò)對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)和現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)的研究，解決上述缺點(diǎn)，提高檢測(cè)系統(tǒng)的性能和檢測(cè)目標(biāo)設(shè)備的準(zhǔn)確度。首先，對(duì)K-means算法進(jìn)行改進(jìn)，將算法的聚類中心由求平均值改為到類簇中所有點(diǎn)距離和最小的點(diǎn)，消除背景信號(hào)中孤立噪聲點(diǎn)對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響；其次，對(duì)背景信號(hào)學(xué)習(xí)功能進(jìn)行了優(yōu)化，在進(jìn)行聚類識(shí)別前，采集若干次背景信號(hào)數(shù)據(jù)，求平均值后保存在本地文

4、件中，與實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，將對(duì)比后的數(shù)據(jù)送入聚類識(shí)別算法，最大程度的消除背景噪聲的影響；最后，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)掃頻功能，手動(dòng)設(shè)置待掃描的頻率范圍，程序進(jìn)行自動(dòng)掃描識(shí)別，如果識(shí)別程序發(fā)現(xiàn)有可疑頻點(diǎn)，則自動(dòng)鎖定頻點(diǎn)。
　　最后，對(duì)不同型號(hào)的高速數(shù)字設(shè)備樣品進(jìn)行了測(cè)試，觀察改進(jìn)后的程序頻譜和識(shí)別度的變化，對(duì)四種數(shù)字設(shè)備進(jìn)行了全頻掃描鎖頻的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的程序性能得到了很大的提升，能夠從背景信號(hào)中分辨出目標(biāo)信號(hào)，并且鎖定可疑